KR200186671Y1

KR200186671Y1 - 저전압 발광소자의 직렬 점등 회로

Info

Publication number: KR200186671Y1
Application number: KR2019990030564U
Authority: KR
Inventors: 최인섭
Original assignee: 최인섭
Priority date: 1999-12-30
Filing date: 1999-12-30
Publication date: 2000-06-15

Abstract

본 고안은 저전압 발광소자의 직렬 점등 회로에 관한 것으로, 종래 저전압 발광소자들을 모두 직렬로 결선하는 경우, 어느 하나의 발광소자가 고장나더라도 전체 발광소자가 점등되지 않는 다는 단점이 있고, 종래 트랜스를 이용하여 전압을 낮추고 발광소자들을 직렬 결선된 그룹들을 병렬 결선하는 방법은 고장난 발광소자가 속하는 그룹만 점등되지 않고 나머지는 정상으로 사용할 수 있다는 장점이 있으나, 이는 무겁고 고가인 트랜스를 사용해야 한다는 단점이 있다. 본 고안은 입력 전원의 양단 사이에 M×N 개의 발광소자(L11 ∼ Lmn)들을 직렬 결선한 발광소자 점등회로에 있어서, 상기 직렬 결선된 M×N 개의 발광소자(L11 ∼ Lmn)들을 N개씩 M개의 발광소자 그룹(L11 ∼ L1n),(L21 ∼ L2n), ..., (Lm1 ∼ Lmn)으로 나누어 각 발광소자 그룹별로 해당 그룹내의 발광소자 중 어느 하나라도 파손되어 그 직렬 결선된 발광소자 그룹을 통하는 전류 흐름이 차단되면 해당 그룹의 발광소자측의 전원을 바이패스시켜 다음 그룹으로 연결시키는 바이패스 회로(10₁∼ 10m)를 각 그룹별로 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

저전압 발광소자의 직렬 점등 회로{Series circuit for lighting of low voltage light emission device}

본 고안은 저전압의 발광소자 다수개를 직렬로 연결하여 고전압에서 사용하는 발광소자 결선회로에 있어서, 소정 개수씩 그룹을 구성하여 그룹별로 바이패스 회로를 구성하여 직렬로 연결된 다수의 발광소자 중 일부의 소자가 파손된 경우에 해당 그룹을 제외한 나머지 발광소자들은 정상 동작 할 수 있도록 한 바이패스 회로를 가진 저전압 발광소자의 직렬 점등 회로에 관한 것이다.

종래에는 저전압용 발광소자(예를 들어, 소형전구, 발광다이오드 등)를 다수개를 사용하는 경우에, 도 1과 같이 사용전압에 알맞는 필요 수량만큼을 직렬로 연결하여 사용하거나, 또는 도 2와 같이 트랜스를 사용하여 전압을 낮추어 소정 개수씩 병렬로 결선하여 사용하고 있다.

그런데, 도1과 같이 전체의 발광소자(L1 ∼ Ln)를 직렬 결선하여 사용하는 경우, 입력전압에 맞추어서 그 발광소자(L1 ∼ Ln)의 숫자를 결정하여야 하며, 직렬 결선이기 때문에 어느 하나라도 손상되면 직렬 연결된 전체의 발광소자(L1 ∼ Ln)가 사용 불능이 된다.

한편, 도 2와 같이 트랜스(1)를 이용하여 다수의 발광소자를 그룹별(L11 ∼ L1n), ..., (Lm1, ∼ Lmn)로 직렬 결선하여 그 그룹들을 병렬 결선하는 방법은, 어느 하나의 그룹 중 하나의 발광소자가 손상을 입으면 해당 그룹만 작동되지 않고 나머지 그룹의 발광소자들은 정상 동작한다는 장점이 있다. 그렇지만 이 경우 트랜스(T)를 사용해야 한다는 단점이 있으며, 트랜스(T) 사용으로 인한 비용부담과, 무거운 트랜스 장치를 설치하여 한다는 단점이 있었다.

따라서, 본 고안에서는 무겁고 고가인 트랜스를 사용하지 않고서도 직렬 결선되는 전체 발광소자 중 어느 하나의 발광소자 손상시 그 고장난 발광소자가 속하는 그룹의 발광소자들만 동작하지 않고 나머지는 정상동작 되도록 하기 위한 것이다.

따라서 본 고안에서는 전체의 발광소자들을 직렬 결선하고, 그 직렬 결선된 발광소자들을 소정 개수씩 그룹으로 나누어 각 그룹별로 바이패스 회로를 병렬로 설치하여 해당 그룹의 발광소자 중 어느 하나라도 손상을 받아 전류 흐름이 차단되면 그 고장난 그룹의 발광소자들을 바이패스하여 다음 그룹으로 전원이 연결하도록 함을 특징으로 한다.

도 1은 종래 발광소자의 직렬 점등회로도.

도 2는 종래 트랜스를 사용한 발광소자의 직병렬 점등회로도.

도 3은 본 고안에 의한 바이패스 회로를 포함하는 저전압 발광소자의 직렬 점등 회로도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

L11 ∼ Lmn : 발광소자 Ra1, Rb1, Rc1 : 저항

SCR : 스위칭 소자 C1 : 콘덴서

10₁∼ 10m : 바이패스 회로

이하, 본 고안의 실시 예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 3은 본 고안에 의한 발광소자의 바이패스 회로도로서, 이에 도시된 바와 같이, 입력 전원의 양단 사이에 M×N 개의 발광소자(L11 ∼ Lmn)들을 직렬 결선한 발광소자 결선회로에 있어서, 그 직렬 결선된 M×N 개의 발광소자(L11 ∼ Lmn)들을 N개씩 M개의 발광소자 그룹(L11 ∼ L1n),(L21 ∼ L2n), ..., (Lm1 ∼ Lmn)으로 나누어 각 발광소자 그룹별로 해당 그룹내의 발광소자의 손상시 해당 그룹의 발광소자측의 전원을 바이패스시켜 다음 그룹으로 연결시키는 M개의 바이패스 회로(10₁∼ 10m)를 병렬 결선하여 구성된다.

상기 바이패스 회로(10₁)는, 해당 발광소자 그룹의 입력단(A)에서 저항(Ra1)을 통해 제너다이오드(Z1)가 연결되고 그 제너다이오드(Z1)의 출력단과 상기 해당 발광소자 그룹의 출력단(B) 사이에 콘덴서(C1) 및 저항(Rc1)가 병렬 연결되고, 상기 해당 발광소자 그룹의 입력단(A)에서 부하용 저항(Rb1)과 스위칭 소자(SCR)를 통해 상기 해당 발광소자 그룹의 출력단(B)에 연결됨과 아울러 상기 제너다이오드(Z1)의 출력단이 상기 스위칭 소자(SCR)의 게이트 단자에 연결되어 구성된다.

여기서 상기 바이패스 회로의 스위칭 소자는 에스씨알(SCR)을 사용할 수도 있고, 그 외에 스위칭 소자의 특성에 맞도록 공지의 회로를 구성함으로서 트라이악이나, 피유티(PUT), 쇼클리 다이오드, 에스에스에스(SSS), 에스씨에스(SCS), 에스유에스(SUS), 네온램프 등등을 스위칭 소자로서 사용할 수도 있다. 그리고, 발광체는 발광 다이오드나 소형 전구들을 의미한다.

이와 같이 구성된 본 고안은, 도 3에 도시된 바와 같이, M×N 개의 발광소자(L11 ∼ Lmn)들을 직렬 결선한 회로에 있어서, N개씩 M개의 그룹(L11 ∼ L1n),(L21 ∼ L2n), ..., (Lm1 ∼ Lmn)으로 나누고, 각 그룹별로 바이패스 회로(1 ∼ m)를 병렬 결선하여 구성된 것이다.

정상 동작시 해당 그룹의 입력단(A)과 출력단(B) 사이의 전압이 제너다이오드(Z1)의 제너 전압보다 낮은 경우(여기서, 정상상태에서는 제너다이오드의 제너 전압이 입력단(A)과 출력단(B) 사이의 전압보다 높은 제너다이오드를 사용한다.), 바이패스 회로(10)는 개방상태에 있게 된다. 즉, 발광소자에 영향을 미치지 않는다.

만약, 해당 그룹의 발광소자(L11 ∼ L1n)중 어느 하나라도 파손되어 전류가 흐르지 않게 되면, 전류 검출용 저항(Ra)을 통해 제너다이오드(Z1)에 걸리는 전압이 증가되어 제너다이오드(Z1)의 제너전압을 초과하게 된다. 제너다이오드(Z1)는 그 특성상 제너전압을 초과하는 전압을 출력하게되고, 그 제너다이오드(Z1)의 출력전압은 스위칭소자(SCR)의 게이트에 바이패스 제어신호로서 인가된다. 즉, 제너다이오드(Z1)의 제너전압 이상이 되면, 저항(Rc)의 양단 사이에 전압차가 생겨 스위칭소자(SCR)의 게이트에 도통전위가 걸려 스위칭 소자(SCR)가 도통상태가 된다.

이에 따라 스위칭 소자(SCR)가 도통되면, 부하용 저항(Rb)에 의해 결정되는 전류가 흐르게 되어 해당 그룹을 바이패스 시켜 스위칭 소자(SCR)를 통해서 다음 그룹으로 전원이 공급되므로, 고장이 발생된 발광소자가 없는 다른 그룹의 발광소자들은 정상적으로 작동된다.

상기 저항(Ra)은, 제너다이오드(Z1)에 흐르는 전류를 적절히 조절하여 제너 전압과 해당 발광 소자 그룹의 양단 전압을 비교하기 위한 것으로 제너다이오드 보호 역할을 하며, 콘덴서(C1)는 잡음 전압을 흡수하기 위한 것으로서 스위칭 소자(SCR)의 오동작을 방지하기 위한 것이다. 또한 저항(Rc1)은 스위칭 소자(SCR)의 게이트에 적절한 전압이 인가될 수 있도록 하기 위한 것이고, 부하 저항(Rb1)은 바이패스 전류를 필요한 전류(즉, 정상 동작 중 해당 그룹의 발광소자들의 직렬연결에 따른 전류)로 유지하기 위한 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안에 의하면 다수의 발광소자를 직렬로 연결하여 사용하는 회로에 있어서, 어떤 발광소자 1개가 파손될시 그 파손된 발광 소자가 속하는 그룹의 발광소자들을 제외한 나머지 발광소자 그룹의 발광소자들은 정상 점등이 이루어지는 효과가 있다. 즉, 트랜스를 이용하지 않는 직렬 결선회로에서도 하나의 발광소자가 파손되더라도 나머지는 정상동작이 가능하게된다.

Claims

입력 전원의 양단 사이에 M×N 개의 발광소자(L11 ∼ Lmn)들을 직렬 결선한 발광소자 점등회로에 있어서,

상기 직렬 결선된 M×N 개의 발광소자(L11 ∼ Lmn)들을 N개씩 M개의 발광소자 그룹(L11 ∼ L1n),(L21 ∼ L2n), ..., (Lm1 ∼ Lmn)으로 나누어 각 발광소자 그룹별로 해당 그룹내의 발광소자 중 어느 하나라도 파손되어 그 직렬 결선된 발광소자 그룹을 통하는 전류 흐름이 차단되면 해당 그룹의 발광소자 측의 전원을 바이패스시켜 다음 그룹으로 연결시키도록 각 그룹별로 바이패스 회로(10₁∼ 10m)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 저전압 발광소자의 직렬 점등 회로.
제 1 항에 있어서, 상기 바이패스 회로(10)는,

해당 발광소자 그룹의 입력단(A)에서 저항(Ra1)을 통해 제너다이오드(Z1)가 연결되고 그 제너다이오드(Z1)의 출력단과 상기 해당 발광소자 그룹의 출력단(B) 사이에 콘덴서(C1) 및 저항(Rc1)이 병렬 연결되고, 상기 해당 발광소자 그룹의 입력단(A)에서 부하용 저항(Rb1)과 스위칭 소자(SCR)를 통해 상기 해당 발광소자 그룹의 출력단(B)에 연결됨과 아울러 상기 제너다이오드(Z1)의 출력단이 상기 스위칭 소자(SCR)의 게이트 단자에 연결되어 구성된 것을 특징으로 하는 저전압 발광소자의 직렬 점등 회로.